2024九年级物理全册第20章能源材料与社会20.2能源的开发和利用课件新版沪科版

第二节能源的开发和利用第二十章能源、材料与社会逐点导讲练课堂小结作业提升课时讲解1课时流程2能源与社会能源与环境开发新能源知识点能源与社会知1－讲1能源：能够提供光、热等各种形式的能量的物质资源。1.能源的分类(1)可再生能源:可以长期提供或可以再生的能源。例如：太阳能、风能、水能。(2)不可再生能源:一旦消耗就很难再生的能源。例如：煤、石油、天然气、铀矿这类化石或矿物能源。知1－讲方法点拨对比法区分能量和能源:能量能源定义物体能够对外做功，就说该物体具有能量能够提供能量的物质资源本质与物质及其运动相联系，对应不同形式的运动，有不同形式的能量，如电流做功对应电能可以提供某种形式能量的物质联系能源的利用过程，实质上就是能量的转化和转移的过程知1－讲常见能源的分类方法分类方法类别概念常见能源从能源的获取方式划分一次能源可以直接从自然界获得的能源化石能源、风能、水能、太阳能、地热能、生物质能、核能等二次能源由一次能源直接或间接转化而来的能源电能、汽油、柴油、煤油、木炭等知1－讲从能源的开发时间和利用状况划分常规能源已经大规模生产和广泛使用的能源煤、石油、天然气及水能等新能源刚开始利用或正在积极研究、有待推广的能源核能、太阳能、风能、潮汐能、地热能等从能源是否可以再生划分不可再生能源不能在短期内从自然界得到补充的能源煤、石油、天然气、核能等可再生能源可以从自然界源源不断地获得的能源风能、水能、太阳能、生物质能、地热能等知1－讲分类方法类别概念常见能源从对环境的影响划分清洁能源对环境无污染的能源太阳能、风能、水能、潮汐能、地热能等非清洁能源对环境有污染的能源煤、石油、柴薪等知1－讲方法点拨根据能源分类判断能源种类：分类标准分类解释是否可再生可再生能源①可以长期提供能量的能源，例如：太阳能；②可以再生的能源，例如：风能、水能等不可再生能源消耗后，很难再生，例如：煤、石油、天然气、铀矿等知1－练[北京东城区一模]如图1所示，全国各地分布着各种不同类型的发电站，它们在发电过程中，利用不可再生能源发电的是()例1知1－练解析：煤是化石能源，会越用越少，不可能在短时间内得到补充，是不可再生能源；地热能、太阳能、水能都可以源源不断地得到，是可再生能源，所以利用不可再生能源发电的是内蒙古托克托燃煤火力发电站，故D符合题意，A、B、C不符合题意。答案：D易错提醒可再生能源和不可再生能源都是对于一次能源来说的。知1－练知识点能源与环境知2－讲21.煤炭开发利用带来的生态问题煤炭燃烧时有浓烟、烟尘和有害气体，尤其是二氧化碳，造成空气污染；开采煤炭，尤其是露天开采，严重破坏土地，被破坏的生态系统恢复耗费大，所需时间长；燃烧废热形成热污染。知2－讲2.石油开发利用带来的生态问题：相比煤炭而言，石油和天然气的开采，只引起轻微的土地破坏，燃烧时仅有轻度和中度的空气污染，污染程度取决于硫的含量；油轮和油井易造成事故性溢油，造成海洋污染。知2－讲知识点拨绿色能源：在释放能量或能量转化过程中对环境不造成污染的能源。知2－讲知识点拨常见的能源污染:空气污染①煤的燃烧产生大量的二氧化碳气体和烟尘，造成空气污染；②当大气中的二氧化碳浓度增大后，会导致温室效应增强，全球变暖；③煤的燃烧会产生二氧化硫等，形成酸雨水质污染载油轮船如果出现事故，会造成原油泄漏，污染水质核污染在使用核能时，如果防护措施做不好，会造成核辐射知2－练下列做法不利于减少空气污染的是()A.积极推广使用新能源公交车B.限制、禁止燃放烟花爆竹C.田间焚烧秸秆，净化环境D.火力发电厂进行脱硫、控尘处理例2知2－练解析：积极推广使用新能源公交车，会减少空气污染，故A不符合题意；限制、禁止燃放烟花爆竹，有利于减少空气污染，故B不符合题意；焚烧秸秆会生成有害气体和烟尘，不利于减少空气污染，故C符合题意；火力发电厂进行脱硫、控尘处理，有利于减少空气污染，故D不符合题意。答案：C知识点开发新能源知3－讲31.太阳能(1)太阳能来源：在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，太阳就像一个巨大的“核能火炉”。太阳至今已经稳定地“燃烧”了近50亿年，而且还能继续“燃烧”50亿年。知3－讲(2)太阳能的扩散：太阳核心释放的能量向外扩散，可以传送到太阳的表面。太阳表面温度约6000℃，就像一个高温气体组成的海洋。大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射出去。太阳向外辐射的能量中，只有约二十亿分之一传递到地球。太阳光已经照耀我们的地球近50亿年，地球在这近50亿年中积累的太阳能是我们今天所用的大部分能量的源泉。知3－讲知识拓展太阳距地球1.5亿千米，直径大约是地球的110倍，体积是地球的130万倍，质量是地球的33万倍，核心温度高达1500万摄氏度。知3－讲(3)太阳能的利用①化石燃料：远古时期的植物通过光合作用将太阳能转化为生物体的化学能。经过地壳不断运动，死后的动植物被埋在地下和海底。经过几百万年的复杂变化，变成了煤、石油，在石油形成过程中还放出天然气。知3－讲②人类利用太阳能利用太阳能的方式利用太阳能集热器收集阳光中的能量来加热水等物质太阳能电池在航空、航天、交通、通信等领域中有较为广泛的应用能量转化将太阳能转化为内能将太阳能转化为电能知3－讲知识点拨太阳能的利用：知3－讲③太阳能的优缺点太阳能的优点太阳能的缺点①十分巨大②供应时间长久③分布广阔，获取方便④安全、清洁、无污染①太分散②受季节、天气和地理环境影响较大③能量转换效率低知3－讲知识点拨与传统的电厂相比，太阳能电厂具有两大优势：(1)整个发电过程清洁，没有任何碳排放；(2)利用的是太阳能，无需任何燃料成本。2.核能(1)原子核中的质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固，要使它们分裂或结合是极其困难的。但是，一旦质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。知3－讲知3－讲温故知新原子核的结构：(2)释放核能的两种方式：核裂变和核聚变。知3－讲定义示意图应用核裂变较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应原子弹和核电站的核反应堆就是利用该反应释放核能核聚变较轻的原子核结合为较重的原子核的一种核反应氢弹就是根据这个原理制造的一种威力比原子弹更大的核武器3.链式反应：用中子轰击铀235原子核，铀核在分裂时，会释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子会继续轰击其他铀核。于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是裂变中的链式反应，如图2所示。知3－讲知3－讲知识点拨1kg铀全部裂变释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量。4.核电站(1)核电站利用核反应堆产生的内能，通过汽轮机做功，带动发电机发电。核反应堆是原子核发生链式反应的场所，是核电站的核心设备。知3－讲(2)核能发电的利弊①由于核电不会排放二氧化碳，因此不会造成空气污染；②核电消耗较少的核燃料就能产生巨大的电能，发电成本低；③核电站建厂投入成本巨大；④核电站使用的核燃料及产生的废料具有放射性，必须慎重处理；⑤一旦发生核泄漏，造成的污染和危害特别大。知3－讲知3－讲方法点拨核能的两种获取方式的对比:核裂变核聚变定义质量较大的原子核分裂为较小的原子核的过程质量较小的原子核结合成较大的原子核的过程条件中子轰击质量较大的原子核超高温释放核能大小巨大更加巨大应用原子弹、核电站氢弹知3－讲知识点拨核聚变可以产生比核裂变要多得多的能量，但核聚变需要几百万摄氏度以上的超高温度。如何实现可控聚变，如何利用可控聚变释放的核能，科学家正在积极地探索着。知3－讲方法点拨归类法区分各种能源：清洁能源太阳能、风能、水能、潮汐能、地热能非清洁能源煤、石油、天然气、柴薪常规能源煤、石油、天然气、水能新能源核能、太阳能、潮汐能、地热能、风能知3－练[长春九台区一模]某部电影中太阳急速衰老，是因为太阳内部的氢元素即将全部耗尽。下列叙述正确的是()A.太阳内部发生的是核聚变B.核能是可再生能源C.太阳内部发生的是核裂变D.核能是二次能源例3知3－练解析：太阳内部发生的是核聚变，故A正确，C错误；核能是不可再生能源，故B错误；核能是一次能源，故D错误。答案：A知3－练[常州新北区模拟]新能源的开发和利用在中国发展势头强劲，是东方巨龙腾飞的助推器，如图4是我国生产的某品牌氢动力汽车。例4知3－练关于新能源，下列说法错误的是()A.水能、氢燃料和天然气都属于新能源B.核电站利用核裂变释放的能量来发电C.氢燃料发动机将化学能转化为机械能D.新能源的开发可以有效缓解能源危机知3－练解析：水能是常规能源，不是新能源，氢燃料属于新能源，天然气属于化石能源，是不可再生能源，不是新能源，故A错误；核电站利用核裂变释放的能量来发电，将